#cpp

Day 40.

Представьте, что вы хотите на препроцессоре писать не макросами, а на каком-нибудь Lisp-like языке программирования (ну просто попытайтесь представить, что вы этого хотите).

Есть такая библиотека ORDER_PP:

ORDER_PP(8to_lit(8add(8, 5))) // 13

или

ORDER_PP(
  8to_lit(
    8mul(
      8add(2,3),
      8add(4,5)
    )
  )
) // 45

Язык на самом деле мощнее. Можно объявлять переменные, писать функции, рекурсию, списками пользоваться, ленивые вычисления мутить (вроде как).
Можем вот факториал вычислить (это всё будет вычислено препроцессором!):

ORDER_PP
(
(8define FACT
  (8fn (8N)
    (8if (8zero 8N)
         1
         (8mul 8N
               (FACT (8sub 8N 1)))))
))

ORDER_PP(8to_lit (FACT 6))

(возможно оно не скомпилируется, но суть такая)

Как это работает? И что это за 8 перед командами?

Я не буду рассказывать про устройство библиотеки, но расскажу основной механизм.

Во время лексического анализа препроцессор не знает ни про какие числа. Он знает про токены языка. А они бывают разные:

identifier
pp-number
string-literal
punctuator
... and others

Нас интересует pp-number. Ниже примеры того, что является pp-number:

123
1e10
0xFF
3.14
1E+10
0x123ABC

1abc
123hello
8X
8let
8mul
0foobar

И пусть вторую пачку компилятор не сможет разобрать как литералы, это всё равно pp-number (данные, а не identifier). А макросы ищутся только среди идентификаторов.

Поэтому библиотека пользуется такими pp-number сколько нужно и не боится, что препроцессор раскроет конструкции раньше времени (8 для префикса автор выбрал по личной симпатии видимо).

ORDER_PP пользуется этой возможностью хранить программу как данные и где-то внутри библиотеки в нужный момент происходит склейка pp-numbers в полноценные макросы:

ORDER_PP_8mul // for example

После этого перехода в мир стандартных макросов уже начинается жоское вычисление всего вокруг.

Чего только не напридумывают.

@thisnotes. Patreon, Boosty.
Спасибо Artyom Garkavy и niki4smirn.